[系统运维] docker

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[系统运维]docker

背景

软件开发最大的麻烦事之一，就是环境配置。用户计算机的环境都不相同，你怎么知道自家的软件，能在那些机器跑起来？

用户必须保证两件事: 操作系统的设置 和 各种库和组件的安装。只有他们都正确, 软件才能运行起来。

例如, 一些老旧模块在新的配置环境中, 无法使用。

环境配置如此麻烦, 换一台机器, 就要重新一次, 非常费时。有一个从根本问题解决的办法, 就是把原始环境一模一样地赋值过来。

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虚拟机

虚拟机就是带环境安装的一种解决方案。它可以在一种操作系统里面运行两一种操作系统, 比如在Windows系统里面运行Linux系统。

缺点:

占用资源多。虚拟机会独占一部分内存和磁盘空间。
冗余步骤多。虚拟机时完整的操作系统, 一些系统级别的操作步骤，往往无法跳过。
启动慢。

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Linux容器

Linux容器不是模拟一个完整的操作系统, 而是对进程进行隔离。

换一个说法, 相当于在进程外加一个保护层, 与系统底层进行隔离, 而容器里面的资源是虚拟的，而且与系统隔离的。

相比虚拟机, 它的优点:

启动快。容器里面的应用，直接就是底层系统的一个进程，而不是虚拟机内部的进程。启动一个进程要比系统要快得多。
资源占用少。容器只占用需要的资源，不占用那些没有用到的资源。虚拟机还会占用额外无用的资源。另外，多个容器可以共享资源，虚拟机都是独享资源。
体积小。容器只要包含用到的组件即可，而虚拟机是整个操作系统的打包，所以容器文件比虚拟机文件要小很多。

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Docker的概念和用途

概念

Docker属于Linux容器的一种封装, 提供简单易用的容器使用接口。

Docker将应用程序与程序的依赖, 打包在一个文件里面。运行这个文件, 就会生成一个虚拟容器。

Docker的接口相当简单, 用户可以方便地创建和使用容器, 把直接的应用放入容器中。容器还可以进行版本管理, 复制, 分享, 修改, 就像管理普通代码一样。

用途

提供一次性的环境。比如, 本地测试他人的软件, 持续集成的时候提供单元测试和构建的环境。
提供弹性的云服务。因为Docker容器可以隋开随关, 很适合动态扩容和缩容。
组建微服务架构。通过多个容器, 一台机器可以跑多个服务, 因此在本机就可以模拟处微服务架构。

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Docker安装

安装步骤

参考 https://www.runoob.com/docker/ubuntu-docker-install.html

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基本用法

启动

安装完成后, 运行下面的命令, 验证是否安装成功。

docker version
#或
docker info

Docker需要用户具有sudo权限, 为了避免每次命令都输入sudo, 可以把用户假如Docker用户组。

sudo usermod -aG docker $USER

Docker是服务器—客户端架构。命令运行docker命令时, 需要本机有Docker服务。

#service 命令的用法
sudo service docker start
#systemctl 命令的用法
sudo systemctl start docker

ps -ef | grep docker 
#输出 
00:00:00 /usr/bin/dockerd -H fd:// --containerd=/run/containerd/containerd.sock

image文件

Docker把应用程序及其依赖, 打包在一个image文件里面。 image文件可以看作是容器的模板, Docker根据image文件生成容器的实例, 同一个image文件, 可以生成多个同时运行的容器实例。

在实际开发中，我们可以对image文件做一些，定制化的处理, 比如加入其他应用程序。

# 列出本机的所有image文件
docker image ls
# 删除image文件
docker image rm [imageName]
# 或者 通过imageid删除image文件
docker image rmi [imageid]

Docker官方仓库Docker Hub是最重要, 最常用的image仓库，可以在这里分享自己image文件。

示例 - 启动容器 & 容器操作

将image文件从仓库抓取到本地

docker image pull library/hello-world

docker image pull: 抓取image文件的命令。

library/hello-world: image文件在仓库里面的位置。library是image文件所在的组, hello-world是image文件的名字。

将默认远程仓库(国外)修改国内参考: https://www.ruanyifeng.com/blog/2018/02/docker-wordpress-tutorial.html

从image文件中, 生成一个正在运行的容器实例。

docker container run hello-world
#如果本地没有指定的image文件, 就会从仓库中抓取
#所以docker image pull不是必要的

#输出信息
Hello from Docker!
This message shows that your installation appears to be working correctly.#表示hello world 停止运行, 容器自动终止

有些容器不会自动终止，因为提供的是服务。比如，安装运行 Ubuntu 的 image，就可以在命令行体验 Ubuntu 系统。

docker container run -it ubuntu /bin/bash
#-i: 交互式操作。
#-t: 终端。
#/bin/bash：放在镜像名后的是命令，这里我们希望有个交互式 Shell，因此用的是 /bin/bash。
#在后台运行, 加-d指定容器的运行模式
docker container run -itd  ubuntu /bin/bash
#指定容器的名字
docker container run -itd --name ubuntu-test ubuntu /bin/bash

注: 如果-d指定容器在后台运行, 想要进入容器，可以使用以下命令

docker container exec -it [containID] /bin/bash
#或者 
docker exec -it [containID] /bin/bash

终止容器

docker container kill [containID]

容器文件

当image文件实例化成容器时, 会生成容器文件。

#列出本机正在运行的容器
docker container ls
#列出本机所有容器, 包括终止运行的容器, 只能列出一行
docker container ls -all
#或者
#列出本机所有容器, 包括终止运行的容器
docker ps -a

#输出
CONTAINER ID     IMAGE          COMMAND         CREATED         STATUS        PORTS        NAMES
304b1690e9c2     hello-world    "/hello"        2 hours ago     Exited (0) 2 hours ago     naughty_austin

#当使用命令docker container kill [containID], 容器文件并不会删除
#可以使用docker container rm命令删除容器文件
docker container rm [containID]
#注: 正在运行的容器无法删除, 需要先kill掉容器再rm

#删除所有处于终止状态的容器
docker container prune

制作docker文件

image文件又是如何制作的？如果要推广自己的软件, 势必要自己制作image文件。

答: 这里需要用到Dockerfile文件, 它是一个文本文件, 用来配置image。Docker根据该文件生成二进制的image文件。

下载源代码

git clone https://github.com/ruanyf/koa-demos.git
cd koa-demos

编辑Dockerfile文件

FROM node:8.4
COPY . /app
WORKDIR /app
RUN npm install -registry=https://registry.npm.taobao.org
EXPOSE 3000

FROM node:8.4: 该image文件继承官方的node image, 冒号表示标签, 这里标签式8.4, 即8.4版本的node
COPY . /app: 将当前目录下的所有文件(处理.dockerignore排除的路径), 都拷贝进入image文件的/app目录
WORKDIR /app: 指定接下来的工作路径为/app。
RUN npm install:在/app目录下, 运行npm install目录安装依赖,。注意, 安装后所有的依赖, 都将打包进入image文件。
EXPOSE 300:将容器3000端口暴露出来, 允许外部连接这个端口。

创建image文件

有了Dockerfile文件以后, 就可以使用 docker image build命令创建image文件。

docker image build -t koa-demo .
#或者
docker image build -t koa-demo:0.0.1 .
#. 表示Dockerfile文件的位置

-t参数用来指定 image 文件的名字，后面还可以用冒号指定标签。如果不指定，默认的标签就是latest。

查看新生成image文件koa-demo

docker image ls

生成容器

docker container run命令会从image文件生成容器。

docker container run -p 8000:3000 -it koa-demo /bin/bash
#或者
docker container run -p 8000:3000 -it koa-demo:0.0.1 /bin/bash
#也可以 将容器内部使用的网络端口随机映射到我们使用的主机上
docker container run -P -it koa-demos:0.0.1 /bin/bash

-p参数: 容器的3000端口映射到本机的8000端口。
-it参数: 容器的Shell映射到当前的Shell, 然后你在本机窗口输入的命令，就会传入容器。
koa-demo:0.0.1: image文件的名字(如果有标签, 还需要提供标签, 默认是latest标签)。
/bin/bash: 容器启动以后, 内部第一个执行的命令。这里是启动Bash, 保证用户可以使用Shell。
-P参数: 将容器内部使用的网络端口随机映射到我们使用的主机上

容器启动之后, 运行Koa框架。

#输出
#打开本机的浏览器，访问 http://127.0.0.1:8000，网页显示"Not Found"，这是因为这个 demo 没有写路由。

在启动时候, 指示容器终止运行后自动删除容器文件

docker container run --rm -p 8000:3000 -it koa-demo /bin/bash

发布image文件

容器运行成功后, 就确认了image文件的有效性。把image文件分享到网上, 让其他人使用。

注册账号&登录

#去hub.docker.com 或 cloud.docker.com注册一个账号, 并登录
docker login

本地image标注用户名和版本

docker image tag [imageName] [username]/[repository]:[tag]
#示例
docker image tag koa-demos:0.0.1 ruanyf/koa-demos:0.0.1

#也可以不标注用户名, 重新构建一下image文件
docker image build -t [username]/[repository]:[tag] .

发布image文件

docker image push [username]/[repository]:[tag]

补充

上述例子中，容器启动之后, 需要手动输入命令 node demos/01.js。可以把这个命令写在Dockerfile里面, 容器启动之后, 就不需要手动输入

FROM node:8.4
COPY . /app
WORKDIR /app
RUN npm install --registry=https://registry.npm.taobao.org
EXPOSE 3000
CMD node demos/01.js

RUN命令在image文件的构建阶段执行, 执行结果都会打包进入image文件, CMD命令是在容器启动后执行。

注:

一个Dockerfile可以包含多个RUN命令, 但只能有一个CMD命令。
CMD命令之后, docker container run命令就不能附加命令了(比如前面的/bin/bash)，否则会覆盖CMD命令。

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补充

容器操作

#docker container run是新建容器, 每运行一次, 就会新建一个容器。运行两次就会有两个容器。
docker container start [containerID]#用来启动已经生成, 已经停止运行的容器文件。相当于重启

#docker container kill是终止容器运行, 相当于向容器里面的主进程发出SIGKILL信号。
docker container stop [containerID]#向容器里面的主进程发出SIGTERM信号, 然后过一段时间发出SIGKILL信号

#查看 docker 容器的输出，即容器里面 Shell 的标准输出。如果生成容器没有指定-it参数，可以使用该命令
#输出shell已经输出的内容
docker container logs [containerID]
docker container logs -f [containerID]
#-f: 让 docker logs 像使用 tail -f 一样来输出容器内部的标准输出。

#用于进入一个正在运行的 docker 容器， 就可以在容器shell执行命令
#进入容器shell, 可多个用户执行
docker container exec -it [containerID] /bin/bash

#用于从正在运行的Docker容器里面, 将文件拷贝到本机
docker container cp [containerID]:[path/to/file] .

#查看容器内部运行的进程
docker top [containerID]
#或
docker top [containername]

导出和导入容器

导出容器快照

如果要导出本地某个容器, 可以使用docker export命令

docker export [containerid] > xxx.tar
#例
docker export 1e560fca3906 > mag-media.tar

导入容器快照

使用docker import从容器快照文件中再导入为镜像。

docker import [container.tar] [imagename]
#例
docker import mag-media.tar mag-media1

分清楚概念:

docker是工具
image是一个文件
容器实际上是系统的一个进程
image仓库: Docker Hub
Dockerfile是生成image文件的脚本文件

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docker-compose

基础

Compose是用于定义和运行多容器Docker应用程序的工具。通过Compose, 可以使用YML文件来配置应用程序需要的所有服务。使用一个命令, 就可以从YML文件配置中创建并启动所有服务。

Compose使用的三个步骤:

使用Dokcerfile定义应用程序的环境。
使用docker-compse.yml定义构成应用程序的服务, 这样它们可以在隔离环境中一起运行。
最后, 执行docker-compose up命令来启动并运行整个应用程序。

docker-compose.yml配置实例：

version: '3'
services:
  web:
    build: .
    ports:
   - "5000:5000"
    volumes:
   - .:/code
    - logvolume01:/var/log
    links:
   - redis
  redis:
    image: redis
volumes:
  logvolume01: {}

构建&运行docker应用

docker-compose up
#在后台运行服务
docker-compose up -d

Compose安装

参考: https://www.runoob.com/docker/docker-compose.html

问题:

denied: requested access to the resource is denied: https://blog.csdn.net/zzq060143/article/details/106630934

docker镜像源更换

vi /etc/docker/daemon.json

{
	"registry-mirrors" : ["http://hub-mirror.c.163.com", "https://docker.mirrors.ustc.edu.cn"]
}

systemctl restart docker.service

Docker中国区官方镜像
https://registry.docker-cn.com

网易
http://hub-mirror.c.163.com

ustc 
https://docker.mirrors.ustc.edu.cn

中国科技大学
https://docker.mirrors.ustc.edu.cn

error response from daemon: conflict: unable to delete bfa4ecb5eec1 (must be forced) - image is being used by stopped container 86626e747b
```
#先删除容器
docker container rm [containerid]
#再删除镜像
docker rmi [imageid]
```